JPH08309584A - 溶接材料の製造方法 - Google Patents
溶接材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH08309584A JPH08309584A JP15662695A JP15662695A JPH08309584A JP H08309584 A JPH08309584 A JP H08309584A JP 15662695 A JP15662695 A JP 15662695A JP 15662695 A JP15662695 A JP 15662695A JP H08309584 A JPH08309584 A JP H08309584A
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- JP
- Japan
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- welding material
- welding
- base
- manufactured
- plating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 通常の溶接材料の製造方法では製造が困難
な、目的の化学成分組成を有する溶接材料を得たい場合
において、素地の溶接材料の化学成分組成に含まれてい
ないか、あるいは、不足している必要な金属成分を、以
下の構成の如く加算し、溶接時に、目的の化学成分組成
の溶着金属部が得られる溶接材料を、小ロットで安価に
提供する。 【構成】 素地の溶接材料に含まれていないか、あるい
は、不足している必要な金属元素のめっき層を、少なく
とも１層必要厚さ形成することにより、目的とする任意
の化学成分組成の溶接材料を得る。溶接時に素地の溶接
材料と、めっき層の溶融反応により、目的とする化学成
分組成の溶着金属部を得ることが出来る。
な、目的の化学成分組成を有する溶接材料を得たい場合
において、素地の溶接材料の化学成分組成に含まれてい
ないか、あるいは、不足している必要な金属成分を、以
下の構成の如く加算し、溶接時に、目的の化学成分組成
の溶着金属部が得られる溶接材料を、小ロットで安価に
提供する。 【構成】 素地の溶接材料に含まれていないか、あるい
は、不足している必要な金属元素のめっき層を、少なく
とも１層必要厚さ形成することにより、目的とする任意
の化学成分組成の溶接材料を得る。溶接時に素地の溶接
材料と、めっき層の溶融反応により、目的とする化学成
分組成の溶着金属部を得ることが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接材料に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術】耐摩耗性や、耐熱性等を特に必要とする
合金は、機械的性質が、硬くて脆く伸びが比較的小さい
材質のものが多い。従来、これらの化学成分組成の溶接
材料を製造する場合には、石英管等の高温に耐用出来る
管で、溶湯から減圧吸引して製造するか、スエージ加工
等によって製造されている。前者の減圧吸引による方法
では、長さは直径３．２ｍｍのものでも高々５００ｍｍ
程度と短く、また、一定にならない等の欠点がある。更
に、直径が小さなものになれば成る程短いものしか製造
出来ない。しかも表面の肌が、ざらざらしたものとなり
使用上非常に不便であり、生産性も悪くコスト高の溶接
材料となる。後者のスエージ加工による場合には、溶接
材料の直径は、高々３．２ｍｍ程度のものしか製造する
ことが困難であり、更に、直径が小さいものを造る場合
には、歩留まりが非常に悪く、生産コストが非常に高い
ものになり、産業上利用できにくい。かつ、小ロットの
製造には不向きである。前記いずれの方法による場合に
も、充分に満足できる溶接材料を得ることが出来ないの
が現状である。
合金は、機械的性質が、硬くて脆く伸びが比較的小さい
材質のものが多い。従来、これらの化学成分組成の溶接
材料を製造する場合には、石英管等の高温に耐用出来る
管で、溶湯から減圧吸引して製造するか、スエージ加工
等によって製造されている。前者の減圧吸引による方法
では、長さは直径３．２ｍｍのものでも高々５００ｍｍ
程度と短く、また、一定にならない等の欠点がある。更
に、直径が小さなものになれば成る程短いものしか製造
出来ない。しかも表面の肌が、ざらざらしたものとなり
使用上非常に不便であり、生産性も悪くコスト高の溶接
材料となる。後者のスエージ加工による場合には、溶接
材料の直径は、高々３．２ｍｍ程度のものしか製造する
ことが困難であり、更に、直径が小さいものを造る場合
には、歩留まりが非常に悪く、生産コストが非常に高い
ものになり、産業上利用できにくい。かつ、小ロットの
製造には不向きである。前記いずれの方法による場合に
も、充分に満足できる溶接材料を得ることが出来ないの
が現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車製造業界を始め
その他の製造業界において、製品の製造を金型で行う場
合が多い。これらの金型に要求される性質として、熱伝
導性が適切なること、耐摩耗性が優れていること、耐熱
性があり、離型性が良いこと、繰り返し使用に際して寸
法変化等の変形が生じないこと、更には、金型への溶接
性が良いこと等々がある。これらの諸特性に対応する合
金として、各種合金が金型材として有用されている。
その他の製造業界において、製品の製造を金型で行う場
合が多い。これらの金型に要求される性質として、熱伝
導性が適切なること、耐摩耗性が優れていること、耐熱
性があり、離型性が良いこと、繰り返し使用に際して寸
法変化等の変形が生じないこと、更には、金型への溶接
性が良いこと等々がある。これらの諸特性に対応する合
金として、各種合金が金型材として有用されている。
【０００４】非常に優れた金型材であっても、金型は長
時間繰り返し使用されるため、金型表面の肌荒れやクラ
ックが発生し出したり、摩耗や酸化により損傷し始めた
りして、製品の製造に支障をきたすようになった時点
で、金型を溶接補修する必要がある。また、前記のよう
に耐用限界まで使用しない場合であっても、新製品の試
作期における設計変更や、モデルチェンジのために、金
型を局部的に寸法変更することが必要となる場合があ
る。
時間繰り返し使用されるため、金型表面の肌荒れやクラ
ックが発生し出したり、摩耗や酸化により損傷し始めた
りして、製品の製造に支障をきたすようになった時点
で、金型を溶接補修する必要がある。また、前記のよう
に耐用限界まで使用しない場合であっても、新製品の試
作期における設計変更や、モデルチェンジのために、金
型を局部的に寸法変更することが必要となる場合があ
る。
【０００５】このように金型修理、または、寸法変更の
必要性の為に、金型に溶接する溶接材料は、母材が有す
る優れた特性を損なわない溶接部が得られるものが望ま
しく、母材と同等、若しくは、それに類似した化学成分
組成のものが要求される。
必要性の為に、金型に溶接する溶接材料は、母材が有す
る優れた特性を損なわない溶接部が得られるものが望ま
しく、母材と同等、若しくは、それに類似した化学成分
組成のものが要求される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、この要求に応
えてなされたものである。材料の化学成分組成によって
は、スエージ加工が不可能であったり、可能であっても
加工工数が増え、コストが非常に高くつく。本発明の方
法によれば、素地の溶接材料に含まれていないか、ある
いは、不足している必要な金属元素を、その溶接材料の
表面に１層、若しくは、複数層必要量のめっき層を形成
することにより、目的とする新たな化学成分組成の溶着
金属部が得られる溶接材料を小ロットで、かつ、非常に
安価に製造することができる。また、めっきは古くから
知られている表面処理の方法であるが、溶接材料とし
て、合金の新たな化学成分組成を得ることを目的として
行われた例を知見しない。
えてなされたものである。材料の化学成分組成によって
は、スエージ加工が不可能であったり、可能であっても
加工工数が増え、コストが非常に高くつく。本発明の方
法によれば、素地の溶接材料に含まれていないか、ある
いは、不足している必要な金属元素を、その溶接材料の
表面に１層、若しくは、複数層必要量のめっき層を形成
することにより、目的とする新たな化学成分組成の溶着
金属部が得られる溶接材料を小ロットで、かつ、非常に
安価に製造することができる。また、めっきは古くから
知られている表面処理の方法であるが、溶接材料とし
て、合金の新たな化学成分組成を得ることを目的として
行われた例を知見しない。
【０００７】
【作用】本発明によって製造された溶接材料は、溶接時
に素地の溶接材料の元の成分と、めっき層の成分とが溶
融池で融合し、母材相当の化学成分及び材料特性を有す
る溶着金属部を得ることができる。
に素地の溶接材料の元の成分と、めっき層の成分とが溶
融池で融合し、母材相当の化学成分及び材料特性を有す
る溶着金属部を得ることができる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例として、素地の溶接材料にニ
ッケルめっきを施して、めっき層を形成した溶接材料を
用いて、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４１に、５ｍｍ厚さ肉
盛溶接した場合について、溶着金属部の化学成分及び組
織を、素地の溶接材料でおこなった場合との比較におい
て、調べた例について述べる。
ッケルめっきを施して、めっき層を形成した溶接材料を
用いて、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４１に、５ｍｍ厚さ肉
盛溶接した場合について、溶着金属部の化学成分及び組
織を、素地の溶接材料でおこなった場合との比較におい
て、調べた例について述べる。
【０００９】素地の溶接材料として、Ｘ社製の直径２．
６ｍｍ、長さ１０００ｍｍの溶加棒（ＪＩＳ Ｚ３３４
１−ＹＣｕＡｌＮｉＢ該当品）を用いた。この化学成分
（カタログ値）は重量パーセントで、ニッケルが０．５
〜２．０％、アルミニウムが７．０〜９．０％、鉄が
２．０〜４．０％、マンガンが０．５〜２．０％、残り
の成分が銅である。
６ｍｍ、長さ１０００ｍｍの溶加棒（ＪＩＳ Ｚ３３４
１−ＹＣｕＡｌＮｉＢ該当品）を用いた。この化学成分
（カタログ値）は重量パーセントで、ニッケルが０．５
〜２．０％、アルミニウムが７．０〜９．０％、鉄が
２．０〜４．０％、マンガンが０．５〜２．０％、残り
の成分が銅である。
【００１０】この溶加棒を素地にし、その表面全域にニ
ッケルを０．０４ｍｍ厚さで、１層めっきして、本考案
の溶加棒を製造した。計算上ではニッケルの重量パーセ
ントは約６．５％増加し、合計で７．０から８．５％程
度のニッケル成分を、初めから含んでいた溶接材料とな
ったことになる。
ッケルを０．０４ｍｍ厚さで、１層めっきして、本考案
の溶加棒を製造した。計算上ではニッケルの重量パーセ
ントは約６．５％増加し、合計で７．０から８．５％程
度のニッケル成分を、初めから含んでいた溶接材料とな
ったことになる。
【００１１】Ｘ社製の溶加棒で溶接した場合の溶着金属
部の化学成分を、発光分光分析方法で分析した結果、重
量パーセントで、ニッケルが０．８９％、アルミニウム
が７．１２％、鉄が３．５６％、マンガンが０．８６
％、残りが銅となり、用いた溶加棒の化学成分組成と等
しくなっている。
部の化学成分を、発光分光分析方法で分析した結果、重
量パーセントで、ニッケルが０．８９％、アルミニウム
が７．１２％、鉄が３．５６％、マンガンが０．８６
％、残りが銅となり、用いた溶加棒の化学成分組成と等
しくなっている。
【００１２】本発明の実施例で得た前記の、ニッケルめ
っきした溶加棒で溶接した場合の溶着金属部の化学成分
は、発光分光分析方法で分析した結果、重量パーセント
でニッケルが７．２２％、アルミニウムが６．７６％、
鉄が３．４６％マンガンが０．８４％となっており、ニ
ッケル％は、めっき層を加算した計算値と等しくなって
いる。
っきした溶加棒で溶接した場合の溶着金属部の化学成分
は、発光分光分析方法で分析した結果、重量パーセント
でニッケルが７．２２％、アルミニウムが６．７６％、
鉄が３．４６％マンガンが０．８４％となっており、ニ
ッケル％は、めっき層を加算した計算値と等しくなって
いる。
【００１３】次に溶着金属部の組織を検鏡した結果を別
紙の図筒に示した。図３はＸ社製の溶加棒で溶接した金
属顕微鏡組織で、図４は本発明の実施例で得た前記の、
ニッケルめっきした溶加棒で溶接した金属顕微鏡組織で
ある。いずれも倍率は百倍である。
紙の図筒に示した。図３はＸ社製の溶加棒で溶接した金
属顕微鏡組織で、図４は本発明の実施例で得た前記の、
ニッケルめっきした溶加棒で溶接した金属顕微鏡組織で
ある。いずれも倍率は百倍である。
【００１４】図４に見られるように、溶着金属部には、
図３では現れないニッケルとアルミニウムの金属間化合
物である通称カッパー相と云はれている相が、均一に分
布した良好な組織となっている。
図３では現れないニッケルとアルミニウムの金属間化合
物である通称カッパー相と云はれている相が、均一に分
布した良好な組織となっている。
【００１５】ちなみに、この金属間化合物が、粒状並び
に塊状に、合金組織の基地に分布した組織を持つ合金
は、各種金型用材料として優れた特長を持つものであ
り、この種の合金を母材として本発明の溶接材料で溶接
した場合には、母材の持つ材料特性を損なうことなく、
金型の補修並びに寸法変更が可能となり、金型の耐用命
数を著しく延ばすことに寄与する。本実施例では母材
に、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４１を用いた例を示した
が、本発明の溶接材料と類似する合金を母材とした場合
には極めて有用である。
に塊状に、合金組織の基地に分布した組織を持つ合金
は、各種金型用材料として優れた特長を持つものであ
り、この種の合金を母材として本発明の溶接材料で溶接
した場合には、母材の持つ材料特性を損なうことなく、
金型の補修並びに寸法変更が可能となり、金型の耐用命
数を著しく延ばすことに寄与する。本実施例では母材
に、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４１を用いた例を示した
が、本発明の溶接材料と類似する合金を母材とした場合
には極めて有用である。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり次に記載する効
果を奏する。
果を奏する。
【００１７】本発明による方法によれば、必要とする種
々の化学成分組成の溶接材料がたとえ１本でも製造出来
るため、特別にその溶接材料を造る為の設備を必要とし
ない大きな利点があり、小ロットであっても非常に安価
に製造出来る。
々の化学成分組成の溶接材料がたとえ１本でも製造出来
るため、特別にその溶接材料を造る為の設備を必要とし
ない大きな利点があり、小ロットであっても非常に安価
に製造出来る。
【００１８】また、溶着金属部の化学成分の選択範囲を
広く選択出来るようになり、通常の方法では硬くて脆い
等のため、溶接材料として製造不可能な化学成分組成の
合金であっても、めっき層の厚さを調整することによ
り、目的の化学成分組成のものを極めて容易に提供でき
る。
広く選択出来るようになり、通常の方法では硬くて脆い
等のため、溶接材料として製造不可能な化学成分組成の
合金であっても、めっき層の厚さを調整することによ
り、目的の化学成分組成のものを極めて容易に提供でき
る。
【図１】本発明の方法で製造した特殊な溶接材料の縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の方法で製造した特殊な溶接材料の円中
心線で切断した横断面図である。
心線で切断した横断面図である。
【図３】実施例で使用した素地の溶接材料で溶接した溶
着金属部の金属顕微鏡組織である。（倍率１００倍）
着金属部の金属顕微鏡組織である。（倍率１００倍）
【図４】実施例で得た溶接材料で溶接した溶着金属部の
金属顕微鏡組織である。（倍率１００倍）
金属顕微鏡組織である。（倍率１００倍）
Claims (1)
- 【請求項１】 素地の溶接材料に含まれていないか、あ
るいは、不足している必要な金属元素を、その溶接材料
の表面に、少なくとも１層、または、複数層必要量めっ
きして、めっき層を形成し、溶接時に、目的の化学成分
組成の溶着金属部が得られることを特徴とした溶接材料
の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15662695A JPH08309584A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 溶接材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15662695A JPH08309584A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 溶接材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309584A true JPH08309584A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15631818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15662695A Pending JPH08309584A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 溶接材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08309584A (ja) |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP15662695A patent/JPH08309584A/ja active Pending
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